Filogenetik, bir türün ya da yüksek taksonomik grupların soy gelişimi ve evrim geçmişini araştıran bir biyoloji terimidir. Bu ilişkiler filogeni olarak adlandırılır. Filogenetik terimi Yunanca kökenlidir, “kabile, ırk” anlamına gelen file veya filon ve doğumla ilişkili anlamındaki genetikos (“doğum” anlamında olan genesis kökünden gelir) terimlerinden türetilmiştir.
Filogenetik ağaç yapımı, evrimsel hayat ağacının araştırılması için vazgeçilmez hâle gelmiştir. Taksonları birbirinden ayırt etmek için sadece filogenetik ağaçlar kullanılır. Filogenetik çıkarımları yapmak için kullanılan en yaygın yöntemler arasında parsimoni, maksimum olasılık ve Markov zinciri Monte Karlo-temelli Bayes çıkarımı sayılabilir.
Filogenetikte organizmaların gruplandırılması için belli terimler vardır. Örneğin, tüm kuşlar ve sürüngenlerin tek bir ortak atadan geldiğine inanılmaktadır, dolayısıyla bu taksonomik gruplamaya (monofiletik) denir. “Modern sürüngenler” ortak bir ataya sahip olan bir gruptur ama bu atanın tüm ahvadını içermez (kuşlar hariçtir). Böyle bir gruba (parafiletik) denir.
Filogenetikte kullanılan biyolojik özellikler, nükleotit veya amino asit dizileri olabilir. Bu alana moleküler filogenetik denir. Moleküler filogenetik, genleri kodlayan nükleotit proteinleri ya da dizilerini kodlayan aminoasit dizilerini sınıflandırmada önemli bir rol oynar.
